תקשורת (קישוריות)
פרוטוקול תקשורת LoRaWAN
בשנים האחרונות עלה צורך במענה לפתרונות IoT נרחבים (Massive IoT) ודלי הספק (Low Power) .
טכנולוגיות ה- LPWA
(Low Power Wide Area) שפותחו למטרה זו, מאפשרות העברת מידע מועט לטווח רחוק עם צריכת אנרגיה מינימלית ובעלות נמוכה. אחת הטכנולוגיות המובילות בעולם בתחום ה- LPWA היא ה- LoRaWAN שהינה פרוטוקול פתוח, הפועל בשיטה טכנולוגית ייחודית ויעילה ברצועת תדרים ללא צורך ברישוי.
כחברה בינלאומית, ארד תומכת במגוון של פרוטוקולי תקשורת, כאשר הפרוטוקול הפתוח שנמצא כמתאים ביותר לשוק הישראלי הוא ה- LoRa. רשת התקשורת בתקן LoRa נפרסת ע”י החברה בכל רחבי המדינה והוא מאפשר ללקוחות אי-תלות בספק כזה או אחר, גמישות מרבית בפיתוח ובהרחבת יישומים קיימים, וקיומן של רמות שונות של הפעלה תוך שמירה על אבטחת מידע
ברמה הגבוהה ביותר.
חוזקות אלו הובילו לביסוסה של ה- LoRaWAN כתקשורת המובילה בעולם בתחום וקיימות מאות חברות להן פתרונות IOT רבים ומוכחים.
מהי תקשורת LoRa
ומה ההבדל לעומת פרוטוקול ה-LoRaWAN?
(Long Range) LoRa
(Long Range) LoRa היא טכנולוגיה אלחוטית לשכבת התקשורת הפיזית (Physical Layer) המגדירה כיצד גלי רדיו משדרים מידע בין התקנים (Devices) לבין תחנות בסיס (Gateways).
טכנולוגיית ה- LoRa פותחה ע”י חברה צרפתית בשם סיקלאו (Cycleo) ונרכשה על ידי חברת סמטק האמריקאית (Semtech) שייסדה את ארגון ה- LoRaWAN Alliance.
לטכנולוגיה שלושה מאפיינים ייחודיים:
- מודולציה ייחודית שנקראת CSS (Chirp Spread Spectrum) כך שהתדר של האות משתנה באופן רציף לאורך זמן. יכולת זו מאפשרת עמידות לרעש והפרעות ויכולת קליטה בעוצמות נמוכות.
- מנגנון קפיצה בין ערוצים Channel Hopping המאפשר מניעת התנגשות בין שידורים של התקנים רבים, הקטנת הפרעות כתוצאה מעבר לתדר פנוי ועמידה בתנאי רגולציה של Duty Cycle.
- יכולת SF (Spread Factor) המאפשרת שליטה על הרגישות והמהירות של השידורים.
פרוטוקול LoRaWAN
פרוטוקול LoRaWAN הוא פרוטוקול תקשורת המגדיר את שכבת הרשת מעל טכנולוגיית ה- LoRa.
הפרוטוקול מנהל את אופן התקשורת בין התקני הקצה (חיישנים, מדי מים, חיישני סביבה וכד’) לבין שרתי הענן, באמצעות תחנות הבסיס (Gateways).
LoRaWAN הוא בעצם השפה והחוקים של הרשת, שמאפשרים למאות אלפי התקני IoT לעבוד יחד, על גבי גלי הרדיו של LoRa. הפרוטוקול מבוסס על ארכיטקטורת כוכב (Star) כלומר ההתקנים משדרים אל תחנת בסיס, כאשר התקן אחד יכול להיקלט במספר תחנות, והשרת מחליט על השידור היעיל ביותר. הגמישות של הפרוטוקול מאפשרת שונות של שימושים המאפשרים חיסכון באנרגיה (Class A, B, C). מבחינת הצפנה ואבטחה הפרוטוקול עובד בשיטת End-to-End Encryption לפי AES128.
הפרוטוקול פותח ע”י ארגון ה- LoRaWAN Alliance שחברות בו חברות טכנולוגיה גלובליות רבות, שאחראיות על המשך הפיתוח והעדכון של הפרוטוקול הבינלאומי.
מה היתרונות של ה-LoRaWAN ללקוח של ארד?
נושא הקישוריות (Connectivity) הופך למשמעותי ביותר כאשר מבצעים פריסות נרחבות (Massive IoT) של חיישנים כמו שקורה בתחום המים. מעבר לסוגיות הטכנולוגיות, החשובות בפני עצמן, כאשר פתרון טכנולוגי אמור להגיע לפריסה רחבה, עלויות ההקמה הופכות למשמעותיות ועלויות התפעול לקריטיות.
אם כן מדוע פרוטוקול ה- LoRaWAN נחשב למשתלם ביותר בארץ ובעולם?
קליטה משופרת – לפרוטוקול ה- LoRa יכולת חדירות למבנים וקליטה ממרחק, המאפשרים איסוף אותות ממדי המים וחיישנים נוספים גם ממיקומים קשים ובמינימום תשתיות תקשורת במרחב הציבורי.
צריכת אנרגיה נמוכה – הפרוטוקול נועד להעברת מידע מועט ובעוצמה נמוכה. אלו מאפשרים חיי סוללה ארוכים שמשמעותם הפעלת התקנים חכמים למשך שנים באמצעות סוללה בודדת, ללא צורך בחיבור למקור אנרגיה ועם מעט מאוד תחזוקה.
ריבוי חיישנים – ה- LoRa בנויה לנהל אותות מכמות עצומה של חיישנים בזמן אמת וללא צורך בהרחבת רשת התקשורת.
דו כיווניות – מאפשר לבצע שדרוגי תוכנה ואבטחה מרחוק ובכך להפוך את יחידות הקצה לעדכניות גם בסוגיות אבטחה.
אבטחת מידע מתקדמת– הפרוטוקול מורכב משתי שכבות אבטחה המאפשרות רמת אבטחת גבוהה
אקוסיסטם של פתרונות – הפרוטוקול אומץ בצורה נרחבת בשנים האחרונות ביותר מ- 160 מדינות בעולם.
יש לו את המגוון הגדול ביותר של סנסורים ופתרונות IoT שזמינים כיום לערים חכמות, תעשייה ועוד.
עלות תועלת – פריסה רחבה של IoT היא קודם כל פרויקט כלכלי ארוך טווח. אמינות המערכת וכפועל יוצא עלויות התפעול השוטפות, יכריעו אם הפרויקט יישאר כפיילוט או ייהפך לחלק אינטגרלי מהתשתית המנוהלת.
פרוטוקול פתוח כמו ה- LoRa מאפשר תחרותיות גמישות ועלויות נמוכות. כל אלו יחד עם הניסיון של חברת ארד והעוצמה הפיננסית שלה – הפכו אותה למובילת תחום ה- IOT בישראל.
מדי מים בתקשורת LoRaWAN
תבור
ה”תבור” הוא מד מים רב זרמי מתקדם, המציע ביצועים הידראוליים משופרים, עמידות מכנית מוגברת בפני תנאי התקנה קשים, ותחילת מדידה בספיקה נמוכה במיוחד.
